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Developing the potential of airborne lidar systems for the sustainable management of forests / Karun Dayal (2022)  

Public Titre : Developing the potential of airborne lidar systems for the sustainable management of forests : accounting for and managing the impacts of lidar scan angle on ABA model predictions of forest attributes Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Karun Dayal, Auteur ; Sylvie Durrieu, Directeur de thèse ; Marc Bouvier, Directeur de thèse Editeur : Paris, Nancy, ... : AgroParisTech (2007 -) Année de publication : 2022 Note générale : Bibliographie Thèse pour obtenir le grade de Docteur de l’Institut national des sciences et industries du vivant et de l'environnement - AgroParisTech, Spécialité Géomatique Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Acquisition d'image(s) et de donnée(s) [Termes IGN] analyse comparative [Termes IGN] angle de visée [Termes IGN] données lidar [Termes IGN] données localisées 3D [Termes IGN] forêt alpestre [Termes IGN] forêt ripicole [Termes IGN] gestion durable [Termes IGN] inventaire forestier national (données France) [Termes IGN] jeu de données localisées [Termes IGN] ligne de visée [Termes IGN] modèle numérique de surface de la canopée [Termes IGN] peuplement forestier [Termes IGN] précision géométrique (imagerie) [Termes IGN] prédiction [Termes IGN] réseau neuronal artificiel [Termes IGN] télémètre laser à balayage [Termes IGN] télémètre laser aéroporté Index. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (Auteur) L’information mesurée par Lidar aéroporté dépend de la végétation observée et de la géométrie de l'acquisition lidar, elle-même fonction des paramètres d'acquisition et des propriétés du terrain. Cette thèse vise à comprendre la relation entre la géométrie d'acquisition du lidar et les prédictions d'attributs forestiers en se focalisant sur l'évaluation et la gestion des impacts de l'angle de balayage du lidar sur les métriques lidar et les modèles construits à l’échelle du peuplement (i.e. approches surfaciques ou ABA). Quatre types de forêts différents ont été étudiés, dont trois types de forêts (feuillus, conifères et mixtes) en terrain montagneux et un type de forêt (ripisylve) en terrain relativement plat . La thèse est divisée en trois parties. La première partie évalue l'effet de l'angle de balayage du lidar sur les mesures lidar couramment utilisées dans les prédictions de type ABA. On a ainsi montré que les différentes métriques lidar ne sont pas impactées de la même façon par des changements d'angle de balayage. La deuxième partie de l'étude s’intéresse aux conséquences sur la qualité des modèles de l’introduction dans ces modèles de métriques lidar présentant des sensibilités différentes à l'angle de balayage. Un modèle basé sur un jeu de métriques Lidar prédéfinies, plus ou moins sensibles aux angles de balayage, est utilisé.Les jeux de données lidar existants sont ré-échantillonnés selon les lignes de vol pour 1) simuler des acquisitions lidar avec différentes configurations de balayage, 2) construire des modèles pour une série de configurations de balayage différentes, et 3) comparer la qualité des estimations qui résultent de chaque configuration d’acquisition. Ces comparaisons montrent que l’introduction de métriques sensibles à l’angle de balayage diminue la robustesse des modèles. De plus, la variation de la précision des modèles ABA s’est révélée être plus élevée pour les jeux de données composés de nuages de points acquis depuis une seule ligne de vol que pour ceux composés de nuages de points obtenus en combinant les mesures de plusieurs lignes de vol.Nous avons aussi tenté de normaliser les métriques lidar en utilisant des méthodes de voxellisation pour limiter les impacts des changements d’angles de balayage. Les métriques issues des données voxellisées contribuent à augmenter la précision des prédictions ou à augmenter leur justesse, ou, dans certains cas, les deux en même temps. Dans la dernière partie de l'étude, les propriétés du terrain (topographie) et les paramètres d'acquisition sont explicitement pris en compte dans les modèles. Comme les interactions entre les paramètres d'acquisition lidar, le terrain et les propriétés de la végétation peuvent être complexes, un réseau de neurone (perceptron multicouche) est utilisé pour modéliser les relations entre les attributs forestiers et les métriques lidar en tenant compte de ces interactions entre métriques lidar et géométrie d'acquisition. Cela a permis d'améliorer significativement les prédictions ABA. Note de contenu : Chapter 1: Introduction 1.1 Sustainable Forest Management 1.2 The role of remote sensing in enhancing forest inventory 1.3 Enhanced forest inventory with lidar 1.4 Understanding the role of lidar scan angle in forestry applications 1.5 Research questions and objectives 1.6 Overview of the thesis Chapter 2: Scan angle impact on lidar-derived metrics used in ABA models for prediction of forest stand characteristics: a grid based analysis 2.1 Introduction 2.2 Materials 2.3 Methods 2.4 Results 2.5 Discussion 2.6 Conclusions 2.7 Acknowledgement Chapter 3: An investigation into lidar scan angle impacts on stand attribute predictions in different forest environments 3.1 Introduction 3.2 Materials and methods 3.3 Results 3.5 Conclusion 3.6 Acknowledgements Chapter 4: Improving ABA models for forest attribute prediction using neural networks by considering effects of terrain and scan angles on 3D lidar point clouds 4.1 Introduction 4.2 Materials and methods 4.3 Results 4.4 Discussion 4.5 Conclusion Chapter 5: Conclusion 5.1 Synthesis of the thesis 5.2 Limitations and Perspectives Numéro de notice : 26957 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : FORET/IMAGERIE Nature : Thèse française Note de thèse : Thèse de Doctorat : Géomatique : Université Paris-Saclay : 2022 Organisme de stage : UMR TETIS - Territoires, Environnement, Télédétection et Information Spatiale nature-HAL : Thèse DOI : sans Date de publication en ligne : 24/01/2023 En ligne : https://hal.science/tel-03954492 Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=102527

On-Orbit Calibration of Terra MODIS VIS Bands Using Polarization-Corrected Desert Observations / Amit Angal in IEEE Transactions on geoscience and remote sensing, vol 58 n° 8 (August 2020)  

Public [article]  inIEEE Transactions on geoscience and remote sensing > vol 58 n° 8 (August 2020) . - pp 5428 - 5439 Titre : On-Orbit Calibration of Terra MODIS VIS Bands Using Polarization-Corrected Desert Observations Type de document : Article/Communication Auteurs : Amit Angal, Auteur ; Xu Geng, Auteur ; Xiaoxiong Xiong, Auteur ; et al., Auteur Année de publication : 2020 Article en page(s) : pp 5428 - 5439 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Acquisition d'image(s) et de donnée(s) [Termes IGN] angle d'incidence [Termes IGN] angle de visée [Termes IGN] bande spectrale [Termes IGN] image Terra-MODIS [Termes IGN] longueur d'onde [Termes IGN] Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer [Termes IGN] polarisation [Termes IGN] réflectance [Termes IGN] spectroradiomètre Résumé : (auteur) The Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) instrument on the Terra spacecraft is completing two decades of successful Earth observations, providing the scientific community with numerous products and supporting applications, such as land surface cover, sea surface temperature, aerosol properties, and vegetation. The 20 reflective solar bands (RSBs) cover a wavelength range from 0.41 to 2.1 μm and are calibrated primarily using a solar diffuser (SD), with lunar measurements and Earth-view (EV) response trends from desert sites used for the response versus scan-angle (RVS) characterization. Prelaunch analysis showed that a few short-wavelength RSBs of Terra MODIS are particularly sensitive to the polarization of the incident light, with on-orbit results further indicating that the polarization sensitivity has experienced changes that are wavelength, mirror side (MS), and scan-angle dependent. Although the primary calibrator, the SD, should provide an unpolarized light, supplemental inputs from the EV response trends used in the RVS characterization are impacted by the Earth scene polarization. The EV trends, uncorrected for polarization, pose a significant challenge in the RVS characterization for the short wavelength bands (3, 8, 9, and 10), therefore impacting the long-term trends and uncertainty characterization. Previous studies from the MODIS Characterization Support Team (MCST) and the National Aeronautics and Space Administration (NASA) Ocean Biology Processing Group (OBPG) have independently estimated the polarization correction to be applied on the calibrated products to mitigate the impacts to some extent. In this article, the RVS is characterized using the EV response trends after correcting for the polarization effects. Results indicate a significant improvement in the long-term trending, reduced uncertainties in the forward prediction, and a more accurate per-pixel uncertainty provided by the uncertainty index (UI) in the MO... Numéro de notice : A2020-473 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1109/TGRS.2020.2966000 Date de publication en ligne : 24/01/2020 En ligne : https://doi.org/10.1109/TGRS.2020.2966000 Format de la ressource électronique : url article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=95577 [article]

Explanation for the seam line discontinuity in terrestrial laser scanner point clouds / Derek D. Lichti in ISPRS Journal of photogrammetry and remote sensing, vol 154 (August 2019)  

Public [article]  inISPRS Journal of photogrammetry and remote sensing > vol 154 (August 2019) . - pp 59 - 69 Titre : Explanation for the seam line discontinuity in terrestrial laser scanner point clouds Type de document : Article/Communication Auteurs : Derek D. Lichti, Auteur ; Craig L. Glennie, Auteur ; Kaleel Al-Durgham, Auteur ; et al., Auteur Année de publication : 2019 Article en page(s) : pp 59 - 69 Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Lasergrammétrie [Termes IGN] angle de visée [Termes IGN] discontinuité [Termes IGN] données lidar [Termes IGN] données localisées 3D [Termes IGN] semis de points [Termes IGN] télémétrie laser terrestre Résumé : (Auteur) The so-called seam line discontinuity is a phenomenon that can be observed in point clouds captured with some panoramic terrestrial laser scanners. It is an angular discontinuity that is most apparent where the lower limit of the instrument’s angular field-of-view intersects the ground. It appears as step discontinuities at the start (0° horizontal direction) and end (180°) of scanning. To the authors’ best knowledge, its cause and its impact, if any, on point cloud accuracy have not yet been reported. This paper presents the results of a rigorous investigation into several hypothesized causes of this phenomenon: differences between the lower and upper elevation angle scanning limits; the presence of a vertical circle index error; and changes in levelling during scanning. New models for the angular observations have been developed and simulations were performed to independently study the impact of each hypothesized cause and to guide the analyses of real datasets. In order to scrutinize each of the hypothesized causes, experiments were conducted with seven real datasets captured with six different instruments: one hybrid-architecture scanner and five panoramic scanners, one of which was also operated as a hybrid instrument. This study concludes that the difference between the elevation angle scanning limits is the source of the seam line discontinuity phenomenon. Accuracy assessment experiments over real data captured in an indoor test facility demonstrate that the seam line discontinuity has no metric impact on the point clouds. Numéro de notice : A2019-264 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1016/j.isprsjprs.2019.05.012 Date de publication en ligne : 06/06/2019 En ligne : https://doi.org/10.1016/j.isprsjprs.2019.05.012 Format de la ressource électronique : URL Article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=93078 [article]

Exemplaires(2)

Code-barres	Cote	Support	Localisation	Section	Disponibilité
081-2019081	RAB	Revue	Centre de documentation	En réserve L003	Disponible
081-2019082	DEP-RECF	Revue	Nancy	Dépôt en unité	Exclu du prêt

Digital surface model generation from high resolution multi-view stereo satellite imagery / Ke Gong in Photogrammetric Engineering & Remote Sensing, PERS, vol 85 n° 5 (May 2019)  

Public [article]  inPhotogrammetric Engineering & Remote Sensing, PERS > vol 85 n° 5 (May 2019) . - pp 379 - 387 Titre : Digital surface model generation from high resolution multi-view stereo satellite imagery Type de document : Article/Communication Auteurs : Ke Gong, Auteur ; Dieter Fritsch, Auteur Année de publication : 2019 Article en page(s) : pp 379 - 387 Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Photogrammétrie numérique [Termes IGN] angle de visée [Termes IGN] Argentine [Termes IGN] chaîne de traitement [Termes IGN] géométrie épipolaire [Termes IGN] image multitemporelle [Termes IGN] image Worldview [Termes IGN] modèle numérique de surface [Termes IGN] semis de points Résumé : (Auteur) Along with improvements to spatial resolution, multiple-view stereo satellite imagery has become a valuable datasource for digital surface model generation. In 2016, a public multi-view stereo benchmark of commercial satellite imag- ery was released by the John Hopkins University Applied Physics Laboratory, USA. Motivated by this well-organized benchmark, we propose a pipeline to process multi-view satellite imagery into digital surface models. Input images are selected based on view angles and capture dates. We apply the relative bias-compensated model for orientation, and then generate the epipolar image pairs. The images are matched by the modified tube-based SemiGlobal Matching method (tSGM). Within the triangulation step, very dense point clouds are produced, and are fused by a median filter to generate the Digital Surface Model (DSM). A comparison with the reference data shows that the fused DSM generated by our pipeline is accurate and robust. Numéro de notice : A2019-440 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.14358/PERS.85.5.379 Date de publication en ligne : 01/05/2019 En ligne : https://doi.org/10.14358/PERS.85.5.379 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=92771 [article]

Exemplaires(1)

Code-barres	Cote	Support	Localisation	Section	Disponibilité
105-2019051	SL	Revue	Centre de documentation	Revues en salle	Disponible

Impact of oblique UAV imagery on canopy models / Anouk Schleich (2019) 

Public Titre : Impact of oblique UAV imagery on canopy models Type de document : Mémoire Auteurs : Anouk Schleich, Auteur Editeur : Champs-sur-Marne : Ecole nationale des sciences géographiques ENSG Année de publication : 2019 Importance : 104 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : Bibliographie Rapport de projet pluridisciplinaire, cycle ING2 Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications photogrammétriques [Termes IGN] analyse comparative [Termes IGN] angle de visée [Termes IGN] image aérienne oblique [Termes IGN] image captée par drone [Termes IGN] MicMac [Termes IGN] nadir [Termes IGN] parcelle agricole [Termes IGN] Pix4D [Termes IGN] semis de points [Termes IGN] structure-from-motion [Termes IGN] traitement d'image Index. décimale : PROJET Mémoires : Rapports de projet - stage des ingénieurs de 2e année Résumé : (Auteur) Les drones sont une solution très abordable dans le monde de la télédétection. Ils sont de plus en plus utilisés dans le domaine de l’agriculture pour aider les agriculteurs à prévoir leur rendement, à détecter le stress des cultures et à surveiller les champs. Les images aériennes peuvent être utilisées pour construire des modèles 3D grâce au processus photogrammétrique de Structure from Motion. Nous étudierons l’impact des images obliques sur les modèles de canopée. Plusieurs vols avec différents angles de caméra ont été effectués sur un champ de maïs. Nous avons comparé les résultats du vol nadir, correspondant à un angle de 90_, au vol de 80_, 70_, 60_ et 50_. Nous présenterons l’acquisition de données, le traitement des images avec MicMac et Pix4D et qualifierons les résultats. L’un des aspects de la recherche consiste à qualifier les nuages de points de drone en utilisant des nuages de points terrestres. Un autre objectif du projet est d’étudier si l’utilisation de l’imagerie oblique peut éviter l’utilisation de points d’appuis et quel angle est le mieux adapté pour limiter l’effet de doming. Nous pouvons constater que les acquisitions à 70_ et 60_ donnent les meilleurs résultats, mais que cela est très difficile de décider quel angle est le mieux adapté, car différentes analyses donnent différents résultats. Note de contenu : Introduction 1. Creating 3D models for oblique research 1.1 Context 1.2 Acquisition 1.3 Processing 2. Evaluation of the 3D models 2.1 Visually 2.2 Analyze of the processing outputs 2.3 Comparison of point clouds with GRASS Conclusion Numéro de notice : 26125 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Mémoire de projet pluridisciplinaire Organisme de stage : Center for Geospatial Analytics (North Carolina State University) Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=93912

Documents numériques

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Polarization orientation angle and polarimetric SAR scattering characteristics of steep terrain / Jong-Sen Lee in IEEE Transactions on geoscience and remote sensing, vol 56 n° 12 (December 2018)  

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Evaluation of close-range photogrammetry image collection methods for estimating tree diameters / Martin Mokroš in ISPRS International journal of geo-information, vol 7 n° 3 (March 2018)  

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Large off-nadir scan angle of airborne LiDAR can severely affect the estimates of forest structure metrics / Jing Liu in ISPRS Journal of photogrammetry and remote sensing, vol 136 (February 2018)  

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Estimation de visibilité dans un nuage de points LiDAR / Pierre Biasutti (2018)    

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Generating terrestrial glacier views from historic airphotos for comparison with contemporary ground photographs / Marion Holst (2018) 

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Large-scale block adjustment without use of ground control points based on the compensation of geometric calibration for ZY-3 images / Yang Bo in ISPRS Journal of photogrammetry and remote sensing, vol 134 (December 2017)  

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Examining view angle effects on leaf N estimation in wheat using field reflectance spectroscopy / Xiao Song in ISPRS Journal of photogrammetry and remote sensing, vol 122 (December 2016)  

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Optimal placement of a terrestrial laser scanner with an emphasis on reducing occlusions / Morteza Heidari Mozaffar in Photogrammetric record, vol 31 n° 156 (December 2016 - February 2017)  

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Effect of flying altitude, scanning angle and scanning mode on the accuracy of ALS based forest inventory / Juha Keränen in International journal of applied Earth observation and geoinformation, vol 52 (October 2016)  

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Floristic composition and across-track reflectance gradient in Landsat images over Amazonian forests / Javier Muro in ISPRS Journal of photogrammetry and remote sensing, vol 119 (September 2016)  

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